超短激光脈沖在加工心臟支架的應(yīng)用
自1986年問世以來,支架改變了冠心病的治療方式。到1999年,基于支架的手術(shù)占所有經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入術(shù)(PCI) 的84%。激光切割幾乎從一開始就用于冠狀動(dòng)脈支架的制造。
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采用納秒脈沖紅外(IR)激光器進(jìn)行激光切割,可以很容易地滿足早期不銹鋼支架大件加工的精度要求。但是,納秒激光燒蝕的熱特性導(dǎo)致切割邊緣質(zhì)量較差。要解決這一問題,需要昂貴的清潔、去毛刺、蝕刻和最終拋光工藝,以使支架的邊緣質(zhì)量達(dá)到植入式器械所需的水平和一致性。
精細(xì)件需使用超短脈沖激光器
當(dāng)支架材料從不銹鋼過渡到鎳鈦,再到具有更高精細(xì)要求的高強(qiáng)度高溫合金時(shí),需要使用超短脈沖(USP)激光器來避免加工的熱特性。藥物洗脫和后來的生物可吸收支架技術(shù)促進(jìn)了USP激光技術(shù)的采用。
第三代生物可吸收支架(BRS)技術(shù)進(jìn)一步加速了USP激光加工在支架制造中的應(yīng)用。BRS技術(shù)中使用的支架由可生物降解的聚合物制成。這些聚合物在體內(nèi)會(huì)逐漸溶解,比金屬支架侵入性小,同時(shí)有助于減少血液凝塊和其他不良反應(yīng)的發(fā)生。
高品質(zhì)USP微機(jī)械加工
激光脈沖的持續(xù)時(shí)間對(duì)激光微機(jī)械加工結(jié)果有顯著影響。當(dāng)脈沖寬度小于幾十皮秒時(shí),激光與材料的相互作用進(jìn)入“冷”或“非熱”燒蝕狀態(tài),加工質(zhì)量顯著提高。
雖然超快激光-材料之間相互物理作用的優(yōu)勢(shì)是顯而易見的,但直到最近,出現(xiàn)了一種穩(wěn)健的傳統(tǒng)Ti:sapphire增益介質(zhì)的替代品后,USP激光器的商業(yè)可行性才變得如此顯而易見。
NKT Photonics投入了巨大的努力來開發(fā)Origami XP激光器——這是市場(chǎng)上第一臺(tái)一體化單盒微焦耳飛秒激光器。激光頭、控制器和空氣冷卻系統(tǒng)都集成在一個(gè)小而堅(jiān)固的封裝中,占地面積非常小。
最近,我們使用Origami XP激光器對(duì)鎳鈦合金支架進(jìn)行了冷消融切割,并獲得了非常高的切割質(zhì)量。
使用NKT Photonics的Origami XP激光器實(shí)現(xiàn)鎳鈦合金的高品質(zhì)支架加工?!?/p>
總結(jié)
NKT Photonics的超快激光器發(fā)出的超短脈沖非常適合微機(jī)械加工許多不同的支架材料。激光在制造當(dāng)今最先進(jìn)支架的精確、精細(xì)件方面是極其可靠的,且成本低廉。